Selama proses pengembangan produk, departemen penelitian dan pengembangan teknis menemukan bahwa rotor memiliki fenomena getaran yang lebih jelas ketika mencapai 100.000 putaran. Masalah ini tidak hanya mempengaruhi stabilitas kinerja produk, namun juga dapat menimbulkan ancaman terhadap masa pakai dan keselamatan peralatan. Untuk menganalisis secara mendalam akar penyebab masalah dan mencari solusi yang efektif, kami secara aktif menyelenggarakan pertemuan diskusi teknis ini untuk mempelajari dan menganalisis alasannya.
1. Analisis faktor getaran rotor
1.1 Ketidakseimbangan rotor itu sendiri
Selama proses pembuatan rotor, karena distribusi material yang tidak merata, kesalahan akurasi pemesinan, dan alasan lainnya, pusat massanya mungkin tidak sesuai dengan pusat putaran. Saat berputar dengan kecepatan tinggi, ketidakseimbangan ini akan menimbulkan gaya sentrifugal yang akan menimbulkan getaran. Bahkan jika getaran tidak terlihat jelas pada kecepatan rendah, saat kecepatan meningkat hingga 100.000 putaran, ketidakseimbangan kecil akan semakin besar, menyebabkan getaran semakin kuat.
1.2 Kinerja dan pemasangan bantalan
Pemilihan jenis bantalan yang tidak tepat: Jenis bantalan yang berbeda memiliki kapasitas menahan beban, batas kecepatan, dan karakteristik redaman yang berbeda. Jika bantalan yang dipilih tidak dapat memenuhi persyaratan pengoperasian rotor berkecepatan tinggi dan presisi tinggi pada 100.000 putaran, seperti bantalan bola, getaran dapat terjadi pada kecepatan tinggi karena gesekan, pemanasan, dan keausan antara bola dan jalur balap.
Akurasi pemasangan bantalan tidak memadai: Jika deviasi koaksialitas dan vertikalitas bantalan besar selama pemasangan, rotor akan terkena gaya radial dan aksial tambahan selama rotasi, sehingga menyebabkan getaran. Selain itu, beban awal bantalan yang tidak tepat juga akan mempengaruhi stabilitas pengoperasiannya. Preload yang berlebihan atau tidak mencukupi dapat menyebabkan masalah getaran.
1.3 Kekakuan dan resonansi sistem poros
Kekakuan sistem poros tidak mencukupi: Faktor-faktor seperti material, diameter, panjang poros, dan tata letak komponen yang terhubung ke poros akan mempengaruhi kekakuan sistem poros. Ketika kekakuan sistem poros buruk, poros rentan terhadap tekukan dan deformasi akibat gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh putaran rotor berkecepatan tinggi, yang pada gilirannya menyebabkan getaran. Apalagi saat mendekati frekuensi natural sistem poros, rawan terjadi resonansi sehingga menyebabkan getaran meningkat tajam.
Masalah resonansi: Sistem rotor mempunyai frekuensi alaminya sendiri. Ketika kecepatan rotor mendekati atau sama dengan frekuensi alaminya, akan terjadi resonansi. Pada pengoperasian kecepatan tinggi 100.000 rpm, bahkan eksitasi eksternal yang kecil, seperti gaya yang tidak seimbang, gangguan aliran udara, dll., jika disesuaikan dengan frekuensi alami sistem poros, dapat menyebabkan getaran resonansi yang kuat.
1.4 Faktor lingkungan
Perubahan suhu: Selama pengoperasian rotor kecepatan tinggi, suhu sistem akan meningkat karena timbulnya panas gesekan dan alasan lainnya. Jika koefisien muai panas komponen seperti poros dan bantalan berbeda, atau kondisi pembuangan panas buruk, jarak antar komponen akan berubah sehingga menyebabkan getaran. Selain itu, fluktuasi suhu lingkungan juga dapat mempengaruhi sistem rotor. Misalnya, dalam lingkungan bersuhu rendah, viskositas oli pelumas meningkat, yang dapat mempengaruhi efek pelumasan bantalan dan menyebabkan getaran.
2. Rencana perbaikan dan sarana teknis
2.1 Optimasi keseimbangan dinamis rotor
Gunakan peralatan penyeimbang dinamis presisi tinggi untuk melakukan koreksi keseimbangan dinamis pada rotor. Pertama, lakukan uji keseimbangan dinamis awal pada kecepatan rendah untuk mengukur ketidakseimbangan rotor dan fasanya, lalu secara bertahap kurangi ketidakseimbangan tersebut dengan menambahkan atau menghilangkan beban penyeimbang pada posisi tertentu pada rotor. Setelah menyelesaikan koreksi awal, rotor dinaikkan ke kecepatan tinggi 100.000 putaran untuk penyesuaian keseimbangan dinamis yang halus guna memastikan bahwa ketidakseimbangan rotor dikendalikan dalam rentang yang sangat kecil selama operasi kecepatan tinggi, sehingga secara efektif mengurangi getaran yang disebabkan oleh ketidakseimbangan.
2.2 Pemilihan Optimasi Bearing dan Pemasangan yang Presisi
Evaluasi kembali pemilihan bantalan: Dikombinasikan dengan kecepatan rotor, beban, suhu pengoperasian, dan kondisi kerja lainnya, pilih jenis bantalan yang lebih cocok untuk pengoperasian kecepatan tinggi, seperti bantalan bola keramik, yang memiliki keunggulan ringan, kekerasan tinggi , koefisien gesekan rendah, dan ketahanan suhu tinggi. Mereka dapat memberikan stabilitas yang lebih baik dan tingkat getaran yang lebih rendah pada kecepatan tinggi 100.000 putaran. Pada saat yang sama, pertimbangkan untuk menggunakan bantalan dengan karakteristik redaman yang baik untuk menyerap dan menekan getaran secara efektif.
Meningkatkan akurasi pemasangan bantalan: Gunakan teknologi pemasangan canggih dan alat pemasangan presisi tinggi untuk secara ketat mengontrol kesalahan koaksialitas dan vertikalitas selama pemasangan bantalan dalam rentang yang sangat kecil. Misalnya, gunakan alat ukur koaksialitas laser untuk memantau dan menyesuaikan proses pemasangan bantalan secara real time untuk memastikan keakuratan pencocokan antara poros dan bantalan. Dalam hal preload bantalan, sesuai dengan jenis dan kondisi kerja spesifik bantalan, tentukan nilai preload yang sesuai melalui perhitungan dan eksperimen yang tepat, dan gunakan perangkat preload khusus untuk menerapkan dan menyesuaikan preload untuk memastikan stabilitas bantalan selama beban tinggi. -operasi kecepatan.
2.3 Memperkuat kekakuan sistem poros dan menghindari resonansi
Mengoptimalkan desain sistem poros: Melalui analisis elemen hingga dan cara lain, struktur poros dioptimalkan dan dirancang, dan kekakuan sistem poros ditingkatkan dengan meningkatkan diameter poros, menggunakan bahan berkekuatan tinggi atau mengubah penampang bentuk poros, sehingga mengurangi deformasi lentur poros selama putaran kecepatan tinggi. Pada saat yang sama, tata letak komponen pada poros disesuaikan secara wajar untuk mengurangi struktur kantilever sehingga gaya sistem poros lebih seragam.
Menyesuaikan dan menghindari frekuensi resonansi: Hitung secara akurat frekuensi alami sistem poros, dan sesuaikan frekuensi alami sistem poros dengan mengubah parameter struktural sistem poros, seperti panjang, diameter, modulus elastisitas material, dll. , atau menambahkan peredam, peredam kejut dan perangkat lainnya pada sistem poros untuk menjauhkannya dari kecepatan kerja rotor (100.000 rpm) untuk menghindari terjadinya resonansi. Pada tahap desain produk, teknologi analisis modal juga dapat digunakan untuk memprediksi kemungkinan masalah resonansi dan mengoptimalkan desain terlebih dahulu.
2.4 Pengendalian lingkungan
Kontrol suhu dan manajemen termal: Rancang sistem pembuangan panas yang wajar, seperti menambahkan heat sink, menggunakan pendingin udara paksa atau pendingin cair, untuk memastikan stabilitas suhu sistem rotor selama pengoperasian kecepatan tinggi. Menghitung dan mengkompensasi ekspansi termal komponen utama seperti poros dan bantalan secara akurat, seperti menggunakan celah ekspansi termal yang dicadangkan atau menggunakan bahan dengan koefisien ekspansi termal yang cocok, untuk memastikan bahwa akurasi pencocokan antar komponen tidak terpengaruh ketika suhu berubah. Pada saat yang sama, selama pengoperasian peralatan, pantau perubahan suhu secara real time, dan sesuaikan intensitas pembuangan panas tepat waktu melalui sistem kontrol suhu untuk menjaga stabilitas suhu sistem.
3. Ringkasan
Para peneliti dari Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. melakukan analisis yang komprehensif dan mendalam terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi getaran rotor dan mengidentifikasi faktor-faktor kunci dari ketidakseimbangan rotor, kinerja dan pemasangan bantalan, kekakuan dan resonansi poros, faktor lingkungan dan media kerja. Menanggapi faktor-faktor ini, serangkaian rencana perbaikan diusulkan dan sarana teknis terkait dijelaskan. Dalam penelitian dan pengembangan selanjutnya, personel R&D akan menerapkan rencana ini secara bertahap, memantau getaran rotor dengan cermat, dan lebih lanjut mengoptimalkan serta menyesuaikan sesuai dengan hasil sebenarnya untuk memastikan bahwa rotor dapat bekerja lebih stabil dan andal selama operasi kecepatan tinggi. , memberikan jaminan yang kuat atas peningkatan kinerja dan inovasi teknologi produk perusahaan. Diskusi teknis ini tidak hanya mencerminkan semangat personel R&D dalam mengatasi kesulitan, tetapi juga mencerminkan penekanan perusahaan pada kualitas produk. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. berkomitmen untuk menyediakan produk dengan kualitas lebih tinggi, harga lebih baik, dan kualitas lebih baik kepada setiap pelanggan, hanya mengembangkan produk yang cocok untuk pelanggan dan menciptakan solusi terpadu yang profesional!
Waktu posting: 22 November 2024
